(57)【要約】【課題】ウェハの仕上げ厚が１００μｍ以下というような超薄型であっても、ウェハエッジの欠けやクラックを生じることなくウェハを薄くできるウェハ研磨方法を提供すること。【解決手段】ウェハ２上で半導体素子または回路が形成された内部領域１６とその外側の外周部１５との境界をウェハ表面３に対して垂直に切断して、ウェハ外周部１５を除去する。ウェハ２の面寸法以上の面寸法をもつ支持部材１０にウェハ表面３を貼り合わせる。支持部材１０によってウェハ表面３を支持した状態でウェハ裏面３０を研磨して、ウェハ２の厚みを所定の仕上げ厚まで薄くする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハ上で半導体素子または回路が形成された内部領域とその外側の外周部との境界を上記ウェハの表面に対して垂直に切断または研磨して、上記ウェハの外周部を除去する工程と、
上記ウェハの面寸法以上の面寸法をもつ支持部材に上記ウェハの表面を貼り合わせる工程と、
上記支持部材によって上記ウェハの表面を支持した状態で上記ウェハの裏面を研磨して、上記ウェハの厚みを所定の仕上げ厚まで薄くする工程とを有するウェハ研磨方法。
【請求項２】
ウェハ上で半導体素子または回路が形成された内部領域とその外側の外周部との境界に、上記ウェハの表面から上記ウェハの仕上げ厚よりも深く、かつ上記ウェハの厚みの途中で止まる深さの切り込みを形成する工程と、
上記ウェハの面寸法以上の面寸法をもつ支持部材に上記ウェハの表面を貼り合わせる工程と、
上記支持部材によって上記ウェハの表面を支持した状態で上記ウェハの裏面を研磨して、上記ウェハの厚みを上記仕上げ厚まで薄くする工程とを有するウェハ研磨方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のウェハ研磨方法において、
一実施形態のウェハ研磨方法では、上記支持部材は支持基板であることを特徴とするウェハ研磨方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載のウェハ研磨方法において、
一実施形態のウェハ研磨方法では、上記支持部材は粘着材を備えた保護テープであることを特徴とするウェハ研磨方法。
【請求項５】
請求項１または２に記載のウェハ研磨方法において、
上記仕上げ厚を１００μｍ以下の値に設定することを特徴とするウェハ研磨方法。
【請求項６】
請求項１または２に記載のウェハ研磨方法において、
上記ウェハの外周部は、上記ウェハ表面の最上面よりも高さが低い領域を含むことを特徴とするウェハ研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はウェハ研磨方法に関し、より詳しくは、ウェハの裏面を研磨してウェハの厚みを薄くする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話に代表される機器の小型・軽量化に伴って、複数のチップを多段積層してパッケージに収容するスタックドＣＳＰ（チップサイズパッケージ）が開発されている。このスタックドＣＳＰに適合させるためため、表面に半導体素子や回路が形成されたウェハをダイシングしてチップにする前に、ウェハの裏面を研磨してウェハの厚み（これを「仕上げ厚」と呼ぶ。チップの厚みに等しい。）を２００μｍ以下、さらには１００μｍ以下まで薄くする工程が行われている。
【０００３】
例えば、まず図５（ａ）（ｉ），図５（ｂ）（ｉ）に示すように研磨対象であるウェハ２の表面３に保護テープ１を貼り付け、図５（ａ）（ｉｉ），図５（ｂ）（ｉｉ）に示すようにウェハ２の表面３を保護テープ１で覆った状態でウェハ２の裏面３０を研磨した後、図５（ａ）（ｉｉｉ），図５（ｂ）（ｉｉｉ）に示すようにウェハ２の表面３から保護テープ１を剥離し、その後、図５（ａ）（ｉｖ），図５（ｂ）（ｉｖ）に示すように金属製キャリアフレーム４に張られたダイシングテープ５にウェハ２の裏面（研磨後の裏面を符号３０′で示す。）を貼り付け、図５（ａ）（ｖ），図５（ｂ）（ｖ）に示すようにダイシングを行っている。これにより、スタックドＣＳＰに適合した厚みの薄いチップ２０が得られる。なお、保護テープ１は、図８中に示すように、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの基材１３の片面にアクリル系粘着材１２を備えたものである。
【０００４】
また、ウェハ２の仕上げ厚が２００μｍ以下である場合は、ウェハ強度が低下するので、保護テープ剥離工程や工程間搬送時の衝撃でウェハ２が割れる危険性を回避する必要がある。このため、図６（ａ）（ｉｉｉ），図６（ｂ）（ｉｉｉ）に示すように保護テープ１を貼り付けたままウェハ２の裏面３０′を金属製キャリアフレーム４に張られたダイシングテープ５に貼り付けた後、図６（ａ）（ｉｖ），図６（ｂ）（ｉｖ）に示すように保護テープ１を剥離する方法が行われている（例えば、特許文献１（特開平７−２２３５８号公報）参照。）。なお、図６（ａ）（ｉ），図６（ｂ）（ｉ）の保護テープ貼付工程は図５（ａ）（ｉ），図５（ｂ）（ｉ）のものと、図６（ａ）（ｉｉ），図６（ｂ）（ｉｉ）の裏面研磨工程は図５（ａ）（ｉｉ），図５（ｂ）（ｉｉ）のものと、図６（ａ）（ｖ），図６（ｂ）（ｖ）のダイシング工程は図５（ａ）（ｖ），図５（ｂ）（ｖ）のものとそれぞれ同じである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２２３５８号公報（第１頁、要約）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図７（ａ）およびそのＢ−Ｂ線断面を部分的に拡大した図７（ｂ）に示すように、ウェハ２の表面３には、内部領域１６に半導体素子や回路９が形成され、それを覆うように厚み３μｍ〜１０μｍ程度のポリイミドコート１４が設けられている。この結果、ウェハ２の内部領域１６の最上面とその外側の外周部１５の表面との間には３μｍ〜１０μｍ程度の段差Ａが生じている。また、ウェハ２の最外周であるウェハエッジ８には面取り（丸くする加工）６が施されている。
【０００７】
ここで、ウェハ２の仕上げ厚が１００μｍ以下というような超薄型になると、図８に示すように、裏面研磨工程後に面取り６のせいでウェハエッジ８がナイフのような鋭利な形状になってしまい、ウェハ強度が極端に低下する。このウェハエッジ８は保護テープ１に非接着であり物理的に支持されていないため、内部領域と外周部との間の段差Ａの影響もあって、裏面研磨中の切削水や砥石の衝撃でばたついて、ウェハエッジ８に微小な欠けやクラックが生じる。このため、その後の保護テープ剥離工程やダイシングテープ貼付工程、工程間搬送時の衝撃などで、ウェハエッジ８の欠けやクラックが進行して、ウェハ２が割れるという問題がある。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、ウェハの仕上げ厚が１００μｍ以下というような超薄型であっても、ウェハエッジの欠けやクラックを生じることなくウェハを薄くできるウェハ研磨方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明のウェハ研磨方法は、
ウェハ上で半導体素子または回路が形成された内部領域とその外側の外周部との境界を上記ウェハの表面に対して垂直に切断または研磨して、上記ウェハの外周部を除去する工程と、
上記ウェハの面寸法以上の面寸法をもつ支持部材に上記ウェハの表面を貼り合わせる工程と、
上記支持部材によって上記ウェハの表面を支持した状態で上記ウェハの裏面を研磨して、上記ウェハの厚みを所定の仕上げ厚まで薄くする工程とを有する。
【００１０】
「垂直に切断または研磨」する手段としては、例えばダイシングまたはグラインディングが挙げられる。
【００１１】
支持部材が「ウェハの面寸法以上の面寸法をもつ」とは、ウェハの面寸法と実質的に同じか又はそれを超える面寸法をもつことを意味する。
【００１２】
この発明のウェハ研磨方法では、ウェハの内部領域とその外側の外周部との境界を上記ウェハの表面に対して垂直に切断または研磨して、上記ウェハの外周部を除去している。したがって、最初にウェハエッジに面取りが施されていたとしても、上記外周部除去後のウェハエッジは表面に対して垂直になっている。この後、上記ウェハの面寸法以上の面寸法をもつ支持部材に上記ウェハの表面を貼り合わせ、上記支持部材によって上記ウェハの表面を支持した状態で上記ウェハの裏面を研磨して、上記ウェハの厚みを所定の仕上げ厚まで薄くする。このようにすれば、この段階のウェハ表面の全域を支持した状態でウェハ裏面を研磨できるので、裏面研磨の精度が高まる。また、裏面研磨工程後に、ウェハエッジがナイフのような鋭利な形状になることは無く、ウェハエッジは表面に対して垂直になっている。したがって、ウェハの仕上げ厚が１００μｍ以下というような超薄型であっても、ウェハエッジの欠けやクラックを生じることなくウェハを薄くできる。その後、例えば金属製キャリアフレームに張られたダイシングテープにウェハの裏面（研磨後の裏面）を貼り付け、支持部材を除去した後、ダイシングを行う。これにより、ウェハが割れるのを防止でき、ウェハ製造歩留りを向上させることができる。
【００１３】
別の局面では、この発明のウェハ研磨方法は、
ウェハ上で半導体素子または回路が形成された内部領域とその外側の外周部との境界に、上記ウェハの表面から上記ウェハの仕上げ厚よりも深く、かつ上記ウェハの厚みの途中で止まる深さの切り込みを形成する工程と、
上記ウェハの面寸法以上の面寸法をもつ支持部材に上記ウェハの表面を貼り合わせる工程と、
上記支持部材によって上記ウェハの表面を支持した状態で上記ウェハの裏面を研磨して、上記ウェハの厚みを上記仕上げ厚まで薄くする工程とを有する。
【００１４】
「切り込みを形成」する手段としては、例えばダイシングが挙げられる。
【００１５】
この発明のウェハ研磨方法では、ウェハ上で内部領域とその外側の外周部との境界に、上記ウェハの表面から上記ウェハの仕上げ厚よりも深く、かつ上記ウェハの厚みの途中で止まる深さの切り込みを形成した後、上記ウェハの表面を支持部材に貼り合わせ、上記支持部材によって上記ウェハの表面を支持した状態で上記ウェハの裏面を研磨して、上記ウェハの厚みを上記仕上げ厚まで薄くしている。このようにすれば、裏面研磨工程後には、上記ウェハの内部領域に対して外周部が上記切り込みによって分離された状態になる。したがって、最初に面取りが施されていたウェハエッジに欠けやクラックが生じたとしても、それらがウェハの内部領域まで進行することはない。また、裏面研磨工程後、つまり外周部分離後に、新たなウェハエッジはウェハ表面に対して垂直になっている。したがって、ウェハの仕上げ厚が１００μｍ以下というような超薄型であっても、ウェハエッジの欠けやクラックを生じることなくウェハを薄くできる。その後、例えば金属製キャリアフレームに張られたダイシングテープにウェハの裏面（研磨後の裏面）を貼り付け、支持部材を除去した後、ダイシングを行う。これにより、ウェハが割れるのを防止でき、ウェハ製造歩留りを向上させることができる。
【００１６】
一実施形態のウェハ研磨方法では、上記支持部材は支持基板であることを特徴とする。
【００１７】
この一実施形態のウェハ研磨方法では、上記支持部材は支持基板であるから、裏面研磨工程ダイシングテープ貼付工程、や工程間搬送時にウェハが支持基板によって強く補強される。ウェハ反りの影響を受けることも無い。したがって、ウェハが割れるのをさらに防止でき、ウェハ製造歩留りをさらに向上させることができる。
【００１８】
一実施形態のウェハ研磨方法では、上記支持部材は粘着材を備えた保護テープであることを特徴とする。
【００１９】
この一実施形態のウェハ研磨方法では、上記支持部材は保護テープであるから、裏面研磨工程やダイシングテープ貼付工程、工程間搬送時にウェハが保護テープによって補強される。ウェハ反りの影響を受けることも無い。したがって、ウェハが割れるのをさらに防止でき、ウェハ製造歩留りをさらに向上させることができる。また、上記支持部材は粘着材を備えた保護テープであるから、上記ウェハの表面にそのまま貼り合わせることができ、他の粘着部材を要しない。
【００２０】
一実施形態のウェハ研磨方法では、上記仕上げ厚を１００μｍ以下の値に設定することを特徴とする。
【００２１】
この一実施形態のウェハ研磨方法では、スタックドＣＳＰ（チップサイズパッケージ）に適合した厚みの薄いチップが得られる。
【００２２】
一実施形態のウェハ研磨方法では、上記ウェハの外周部は、上記ウェハ表面の最上面よりも高さが低い領域を含むことを特徴とする。
【００２３】
ここで、ウェハ表面の「最上面」とは、ウェハをなす半導体基板から最も離れている面を指す。
【００２４】
この一実施形態のウェハ研磨方法では、上記ウェハの外周部は、上記ウェハ表面の最上面よりも高さが低い領域を含む。したがって、上記ウェハ表面の最上面よりも高さが低い領域が、裏面研磨工程前に除去されるか、または裏面研磨工程によって分離される。したがって、ダイシングテープ貼付工程、工程間搬送時にこの段階のウェハ表面の全域が支持部材によって確実に支持される。この結果、ウェハが割れるのをさらに防止でき、ウェハ製造歩留りをさらに向上させることができる。
【００２５】
なお、上記ウェハの外周部は、上記ウェハ表面の最上面よりも高さが低い領域の全部を含むのが望ましい。
【００２６】
上記ウェハの外周部は、上記ウェハの表面を支持部材に貼り合わせたときに、支持部材に対して接着されない部分に相当する。
【００２７】
上記ウェハ上で半導体素子または回路が形成された内部領域とその外側の外周部との境界は、段差部分に相当する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のウェハ研磨方法を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２９】
（第１実施形態）
図１（ａ）（ｉ）〜（ｖｉｉ）は第１実施形態のウェハ研磨方法の工程フローを示し、図１（ｂ）（ｉ）〜（ｖｉｉ）は図１（ａ）（ｉ）〜（ｖｉｉ）に対応した工程断面を示している。また、図９（ａ）〜図９（ｄ）はウェハ外周部を部分的に拡大した工程断面を示している（図１（ｂ）（ｉ）〜（ｖｉｉ）とはウェハ２の向きが上下反対に描かれている。）。
【００３０】
図９（ａ）に詳細に示すように、研磨対象であるウェハ２の表面３には、内部領域１６に半導体素子や回路９が形成され、それを覆うように厚み３μｍ〜１０μｍ程度のポリイミドコート１４が設けられている。この結果、ウェハ２の内部領域１６の最上面（ポリイミドコート１４の表面。図９（ａ）では最も下の位置に描かれている。）とその外側の外周部１５の表面との間には３μｍ〜１０μｍ程度の段差Ａが生じている。また、ウェハ２の最外周であるウェハエッジ８には面取り（丸くする加工）６が施されている。
【００３１】
ウェハ２の目標の仕上げ厚は、スタックドＣＳＰ（チップサイズパッケージ）に適合した厚みの薄いチップが得られるように、１００μｍ以下の値に設定されているものとする。
【００３２】
この実施形態では、まず、図１（ａ）（ｉ），図１（ｂ）（ｉ）および図９（ｂ）に示すように、ウェハ２の内部領域１６と外周部１５との境界を表面３と裏面３０に対して垂直に切断する。これにより、切断箇所１７の外側に相当するウェハ外周部１５を除去する。したがって、最初にウェハエッジ８に面取り６が施されていたとしても、外周部１５除去後のウェハエッジは表面３と裏面３０に対して垂直になっている。除去されたウェハ外周部１５には、ウェハ表面３の最上面よりも高さが低い領域の全部が含まれている。実用的には、外周部１５の幅は約５ｍｍ程度で良い。切断方法は、例えば、ダイシングを用いたり、ウェハ２の横からダイヤモンドホイールを高速回転させながら当てて行うグラインディングなどで良い。
【００３３】
次に、図１（ａ）（ｉｉ），図１（ｂ）（ｉｉ）に示すように、ウェハ２の表面３に両面テープ１１を貼り付ける。この両面テープ１１は、次工程でウェハ２の表面３を支持部材としての補強用支持基板１０に貼り合わせるための接着手段となる。図９（ｃ）中に示すように、両面テープ１１は、例えば２５μｍ〜２００μｍ厚のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基材２３の片面に５μｍ〜１００μｍ厚のアクリル系粘着材２４を備え、もう一方の面に５μｍ〜１００μｍ厚の加熱剥離型粘着材またはＵＶ（紫外線）剥離型粘着材２２を備えたものとする。そして、ウェハ表面３の側に加熱剥離型粘着材またはＵＶ剥離型粘着材２２の面を配置する。
【００３４】
次に、図１（ａ）（ｉｉｉ），図１（ｂ）（ｉｉｉ）および図９（ｃ）に示すように、ウェハ２の表面３を、両面テープ１１を介してガラス又はシリコンウェハからなる補強用支持基板１０に貼り合わせる。この補強用支持基板１０の面寸法は、この段階のウェハ２の面寸法以上であるものとし、また、既存設備を活用できるよう６インチ、８インチ、１２インチ径のような規定サイズであるものとする。
【００３５】
次に、図１（ａ）（ｉｖ），図１（ｂ）（ｉｖ）および図９（ｄ）に示すように、補強用支持基板１０によってウェハ表面３を支持した状態でウェハ裏面３０を研磨して、ウェハ２の厚みを１００μｍ以下の所定の仕上げ厚まで薄くする（研磨後の裏面を符号３０′で示す。）。このようにすれば、この段階のウェハ表面３の全域を支持した状態でウェハ裏面３０を研磨できるので、裏面研磨の精度が高まる。また、裏面研磨工程後に、ウェハエッジ１９がナイフのような鋭利な形状になることは無く、ウェハエッジ１９は表面３と裏面３０′に対して垂直になっている。したがって、ウェハ２の仕上げ厚が１００μｍ以下というような超薄型であっても、ウェハエッジ１９の欠けやクラックを生じることなくウェハ２を薄くできる。
【００３６】
その後、図１（ａ）（ｖ），図１（ｂ）（ｖ）に示すように、補強用支持基板１０をウェハ表面３に貼り合わせたままで、金属製キャリアフレーム４に張られたダイシングテープ５にウェハ２の裏面３０′を貼り付ける。ダイシングテープ５は、例えば８０μｍ〜２００μｍ厚の塩化ビニル、ポリオレフィン、ＰＥＴなどからなる基材に、５μｍ〜５０μｍ厚のアクリル系粘着材、またはエポキシ系、ポリイミド系などの熱圧着可能な粘着材を塗工したものである。
【００３７】
次に、図９（ｄ）中に示した両面テープ１１の加熱剥離型粘着材またはＵＶ剥離型粘着材２２に対して加熱またはＵＶ照射を行って、粘着材中のガス発生材を気化させて、ウェハ表面３に対する密着力を極端に低下させる。これによって、図１（ａ）（ｖｉ），図１（ｂ）（ｖｉ）に示すように、ウェハ表面３から両面テープ１１とともに補強用支持基板１０を剥離する。
【００３８】
この後、図１（ａ）（ｖｉｉ），図１（ｂ）（ｖｉｉ）に示すように、ダイシングを行う。これにより、スタックドＣＳＰ（チップサイズパッケージ）に適合した１００μｍ以下の厚みのチップ２０が得られる。
【００３９】
この実施形態では、ウェハの最初に除去される外周部１５は、ウェハ表面３の最上面よりも高さが低い領域の全部を含んでいる。したがって、ウェハ表面３の最上面よりも高さが低い領域が、裏面研磨工程前に除去されるか、または裏面研磨工程によって分離される。したがって、ダイシングテープ貼付工程、工程間搬送時にこの段階のウェハ表面３の全域が補強用支持基板１０によって確実に支持される。この結果、ウェハ反りの影響を受けることなく、ウェハ２が割れるのをさらに防止でき、ウェハ製造歩留りをさらに向上させることができる。
【００４０】
また、補強用支持基板１０の面寸法はウェハ２の面寸法以上であるから、ハンドリングや工程間搬送中にウェハエッジ１９の損傷も防止することが可能である。また、補強用支持基板１０の面寸法を６インチ、８インチ、１２インチ径のような規定サイズに設定しているので、貼り合わせ以降の工程で既存設備をそのまま活用できる。
【００４１】
なお、本実施形態では、ウェハ２の表面３の側に加熱剥離型粘着材またはＵＶ剥離型粘着材２２の面を配置した例であったが、ウェハ２の表面３の側にアクリル系粘着材２４を配置しても良い。その場合、図１（ａ）（ｖｉ），図１（ｂ）（ｖｉ）に示す補強用支持基板１０の剥離を行い、この後、両面テープ剥離を行い、この後、図１（ａ）（ｖｉｉ），図１（ｂ）（ｖｉｉ）に示すようにダイシングを行う。ウェハ２の表面３を補強用支持基板１０に貼り合わせるための接着手段として両面テープ１１を用いたが、当然ながら両面テープに限定されるものではない。ウェハ２の表面３を補強用支持基板１０に貼り合わせるための接着手段としては、液体樹脂をスピンコートしてＵＶ照射やベークなどにより貼り合わせるような方法など、種々の変形が可能である。
【００４２】
また、図１（ａ）（ｉｖ），図１（ｂ）（ｉｖ）に示す裏面研磨を行い、この後、ウェハ裏面３０′に熱圧着可能な接着フィルム貼付、塗工などを行う工程フローでも良い。
【００４３】
（第２実施形態）
図２（ａ）（ｉ）〜（ｖｉｉ）は第２実施形態のウェハ研磨方法の工程フローを示し、図２（ｂ）（ｉ）〜（ｖｉｉ）は図２（ａ）（ｉ）〜（ｖｉｉ）に対応した工程断面を示している。また、図９（ｅ）〜図９（ｇ）はウェハ外周部を部分的に拡大した工程断面を示している（図２（ｂ）（ｉ）〜（ｖｉｉ）とはウェハ２の向きが上下反対に描かれている。）。
【００４４】
研磨対象であるウェハ２は図９（ａ）に示したものと同じである。すなわち、ウェハ２の表面３には、内部領域１６に半導体素子や回路９が形成され、それを覆うように厚み３μｍ〜１０μｍ程度のポリイミドコート１４が設けられている。この結果、ウェハ２の内部領域１６の最上面（ポリイミドコート１４の表面。図９（ａ）では最も下の位置に描かれている。）とその外側の外周部１５の表面との間には３μｍ〜１０μｍ程度の段差Ａが生じている。また、ウェハ２の最外周であるウェハエッジ８には面取り（丸くする加工）６が施されている。
【００４５】
ウェハ２の目標の仕上げ厚は、スタックドＣＳＰ（チップサイズパッケージ）に適合した厚みの薄いチップが得られるように、１００μｍ以下の値に設定されているものとする。
【００４６】
この実施形態では、まず、図２（ａ）（ｉ），図２（ｂ）（ｉ）および図９（ｅ）に示すように、ウェハ２の内部領域１６と外周部１５との境界に、ウェハ表面３からウェハ２の仕上げ厚よりも深く、かつウェハ２の厚みの途中で止まる深さの切り込み１８を形成する。切り込み１８はウェハ２の厚みの途中で止まっているので、この段階ではウェハ２の内部領域１６と外周部１５とは未だ一体につながっている。分離されるべきウェハ外周部１５には、ウェハ表面３の最上面よりも高さが低い領域の全部が含まれている。実用的には、外周部１５の幅は約５ｍｍ程度で良い。切り込み１８を形成する方法は、例えば、ダイシングを用いれば良い。
【００４７】
次に、図２（ａ）（ｉｉ），図２（ｂ）（ｉｉ）に示すように、ウェハ２の表面３に両面テープ１１を貼り付ける。第１実施形態におけるのと同様に、この両面テープ１１は、次工程でウェハ２の表面３を支持部材としての補強用支持基板１０に貼り合わせるための接着手段となる。図９（ｆ）中に示すように、両面テープ１１は、例えば２５μｍ〜２００μｍ厚のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基材２３の片面に５μｍ〜１００μｍ厚のアクリル系粘着材２４を備え、もう一方の面に５μｍ〜１００μｍ厚の加熱剥離型粘着材またはＵＶ（紫外線）剥離型粘着材２２を備えたものとする。そして、ウェハ表面３の側に加熱剥離型粘着材またはＵＶ剥離型粘着材２２の面を配置する。
【００４８】
次に、図２（ａ）（ｉｉｉ），図２（ｂ）（ｉｉｉ）および図９（ｆ）に示すように、ウェハ２の表面３を、両面テープ１１を介してガラス又はシリコンウェハからなる補強用支持基板１０に貼り合わせる。この補強用支持基板１０の面寸法は、ウェハ２の面寸法と実質的に同じであるものとし、また、既存設備を活用できるよう６インチ、８インチ、１２インチ径のような規定サイズであるものとする。
【００４９】
次に、図２（ａ）（ｉｖ），図２（ｂ）（ｉｖ）および図９（ｇ）に示すように、補強用支持基板１０によってウェハ表面３を支持した状態でウェハ裏面３０を研磨して、ウェハ２の厚みを１００μｍ以下の所定の仕上げ厚まで薄くする（研磨後の裏面を符号３０′で示す。）。このようにすれば、裏面研磨工程後には、ウェハ２の内部領域に対して外周部１５が上記切り込み１８によって分離された状態になる。したがって、最初に面取りが施されていたウェハエッジ８に欠けやクラックが生じたとしても、それらがウェハ２の内部領域まで進行することはない。また、裏面研磨工程後、つまり外周部１５分離後に、新たなウェハエッジ２９は表面３と裏面３０′に対して垂直になっている。したがって、ウェハ２の仕上げ厚が１００μｍ以下というような超薄型であっても、ウェハエッジ２９の欠けやクラックを生じることなくウェハ２を薄くできる。
【００５０】
その後、図２（ａ）（ｖ），図２（ｂ）（ｖ）に示すように、補強用支持基板１０をウェハ表面３に貼り合わせたままで、金属製キャリアフレーム４に張られたダイシングテープ５にウェハ２の裏面３０′を貼り付ける。ダイシングテープ５は、例えば８０μｍ〜２００μｍ厚の塩化ビニル、ポリオレフィン、ＰＥＴなどからなる基材に、５μｍ〜５０μｍ厚のアクリル系粘着材、またはエポキシ系、ポリイミド系などの熱圧着可能な粘着材を塗工したものである。
【００５１】
次に、図９（ｇ）中に示した両面テープ１１の加熱剥離型粘着材またはＵＶ剥離型粘着材２２に対して加熱またはＵＶ照射を行って、粘着材中のガス発生材を気化させて、ウェハ表面３に対する密着力を極端に低下させる。これによって、図２（ａ）（ｖｉ），図２（ｂ）（ｖｉ）に示すように、ウェハ表面３から両面テープ１１とともに補強用支持基板１０を剥離する。
【００５２】
この後、図２（ａ）（ｖｉｉ），図２（ｂ）（ｖｉｉ）に示すように、ダイシングを行う。これにより、スタックドＣＳＰ（チップサイズパッケージ）に適合した１００μｍ以下の厚みのチップ２０が得られる。
【００５３】
この実施形態では特に、ウェハ２の面寸法が６インチ、８インチ、１２インチ径のような規定サイズのまま工程を進めるので、既存設備、既存のウェハカセットをそのまま活用することができる。なお、デメリットは、分離されたウェハ外周部１５（シリコン領域）が裏面研磨の切削抵抗などで飛んでしまい、そのシリコン屑が何らかの障害を及ぼす可能性がある点である。
【００５４】
なお、先の実施形態で述べたのと同様に、ウェハ２の表面３の側に加熱剥離型粘着材またはＵＶ剥離型粘着材２２の面を配置した例であったが、ウェハ２の表面３の側にアクリル系粘着材２４を配置しても良い。その場合、図２（ａ）（ｖｉ），図２（ｂ）（ｖｉ）に示す補強用支持基板１０の剥離を行い、この後、両面テープ剥離を行い、この後、図２（ａ）（ｖｉｉ），図２（ｂ）（ｖｉｉ）に示すようにダイシングを行う。ウェハ２の表面３を補強用支持基板１０に貼り合わせるための接着手段としては、液体樹脂をスピンコートしてＵＶ照射やベークなどにより貼り合わせるような方法など、種々の変形が可能である。
【００５５】
また、図２（ａ）（ｉｖ），図２（ｂ）（ｉｖ）に示す裏面研磨を行い、この後、ウェハ裏面３０′に熱圧着可能な接着フィルム貼付、塗工などを行う工程フローでも良い。
【００５６】
（第３実施形態）
図３（ａ）（ｉ）〜（ｖｉ）は第３実施形態のウェハ研磨方法の工程フローを示し、図３（ｂ）（ｉ）〜（ｖｉ）は図３（ａ）（ｉ）〜（ｖｉ）に対応した工程断面を示している。また、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）はウェハ外周部を部分的に拡大した工程断面を示している（図３（ｂ）（ｉ）〜（ｖｉ）とはウェハ２の向きが上下反対に描かれている。）。
【００５７】
図１０（ａ）に詳細に示すように、研磨対象であるウェハ２の表面３には、内部領域１６に半導体素子や回路９が形成され、それを覆うように厚み３μｍ〜１０μｍ程度のポリイミドコート１４が設けられている。この結果、ウェハ２の内部領域１６の最上面（ポリイミドコート１４の表面。図１０（ａ）では最も下の位置に描かれている。）とその外側の外周部１５の表面との間には３μｍ〜１０μｍ程度の段差Ａが生じている。また、ウェハ２の最外周であるウェハエッジ８には面取り（丸くする加工）６が施されている。
【００５８】
ウェハ２の目標の仕上げ厚は、スタックドＣＳＰ（チップサイズパッケージ）に適合した厚みの薄いチップが得られるように、１００μｍ以下の値に設定されているものとする。
【００５９】
この実施形態では、まず、図３（ａ）（ｉ），図３（ｂ）（ｉ）および図１０（ｂ）に示すように、ウェハ２の内部領域１６と外周部１５との境界を表面３と裏面３０に対して垂直に切断する。これにより、切断箇所１７の外側に相当するウェハ外周部１５を除去する。したがって、最初にウェハエッジ８に面取り６が施されていたとしても、外周部１５除去後のウェハエッジは表面３と裏面３０に対して垂直になっている。除去されたウェハ外周部１５には、ウェハ表面３の最上面よりも高さが低い領域の全部が含まれている。実用的には、外周部１５の幅は約５ｍｍ程度で良い。切断方法は、例えば、ダイシングを用いたり、ウェハ２の横からダイヤモンドホイールを高速回転させながら当てて行うグラインディングなどで良い。
【００６０】
次に、図３（ａ）（ｉｉ），図３（ｂ）（ｉｉ）および図１０（ｃ）に示すように、ウェハ２の表面３に支持部材としての保護テープ１を貼り付ける。図１０（ｃ）中に示すように、保護テープ１は、例えば５０μｍ〜２００μｍ厚のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基材１３の片面に１０μｍ〜５０μｍ厚のアクリル系またはＵＶ（紫外線）硬化型の粘着材１２を備えたものとする。そして、ウェハ表面３の側にアクリル系またはＵＶ硬化型の粘着材１２の面を配置する。この保護テープ１の面寸法は、この段階のウェハ２の面寸法と実質的に同じであるものとする。
【００６１】
なお、保護テープ１に補強効果を持たせてウェハ２を確実に支持するために、ＰＥＴ基材１３の厚みを１０μｍ〜１５０μｍ程度に設定するのが望ましい。また、保護テープ１に、裏面研磨工程後のウェハ反りの応力を緩和させる機能を持たせるため、ＰＥＴ基材１３とアクリル系粘着材１２との間に、エラストマ材からなる応力緩和層を設けるのが望ましい。
【００６２】
次に、図３（ａ）（ｉｉｉ），図３（ｂ）（ｉｉｉ）および図１０（ｄ）に示すように、保護テープ１によってウェハ表面３を支持した状態でウェハ裏面３０を研磨して、ウェハ２の厚みを１００μｍ以下の所定の仕上げ厚まで薄くする（研磨後の裏面を符号３０′で示す。）。このようにすれば、この段階のウェハ表面３の全域を支持した状態でウェハ裏面３０を研磨できるので、裏面研磨の精度が高まる。また、裏面研磨工程後に、ウェハエッジ１９がナイフのような鋭利な形状になることは無く、ウェハエッジ１９は表面３と裏面３０′に対して垂直になっている。したがって、ウェハ２の仕上げ厚が１００μｍ以下というような超薄型であっても、ウェハエッジ１９の欠けやクラックを生じることなくウェハ２を薄くできる。
【００６３】
その後、図３（ａ）（ｉｖ），図３（ｂ）（ｉｖ）に示すように、保護テープ１をウェハ表面３に貼り合わせたままで、金属製キャリアフレーム４に張られたダイシングテープ５にウェハ２の裏面３０′を貼り付ける。ダイシングテープ５は、例えば８０μｍ〜２００μｍ厚の塩化ビニル、ポリオレフィン、ＰＥＴなどからなる基材に、５μｍ〜５０μｍ厚のアクリル系粘着材、またはエポキシ系、ポリイミド系などの熱圧着可能な粘着材を塗工したものである。
【００６４】
次に、図３（ａ）（ｖ），図３（ｂ）（ｖ）に示すように、ウェハ表面３から保護テープ１を剥離する。
【００６５】
この後、図３（ａ）（ｖｉ），図３（ｂ）（ｖｉ）に示すように、ダイシングを行う。これにより、スタックドＣＳＰ（チップサイズパッケージ）に適合した１００μｍ以下の厚みのチップ２０が得られる。
【００６６】
この実施形態では特に、支持部材として保護テープ１を用いているので、裏面研磨工程やダイシングテープ貼付工程、工程間搬送時にウェハ２が保護テープ１によって補強される。ウェハ反りの影響を受けることも無い。したがって、ウェハが割れるのをさらに防止でき、ウェハ製造歩留りをさらに向上させることができる。また、保護テープ１は粘着材１２を備えているので、ウェハ表面３にそのまま貼り合わせることができ、他の粘着部材を要しない。したがって、貼り合わせ工程や貼り合わせ材料を削減でき、製造コストを低減できる。
【００６７】
また、図３（ａ）（ｉｉｉ），図３（ｂ）（ｉｉｉ）に示す裏面研磨を行い、この後、ウェハ裏面３０′に熱圧着可能な接着フィルム貼付、塗工などを行う工程フローでも良い。
【００６８】
（第４実施形態）
図４（ａ）（ｉ）〜（ｖｉ）は第４実施形態のウェハ研磨方法の工程フローを示し、図４（ｂ）（ｉ）〜（ｖｉ）は図４（ａ）（ｉ）〜（ｖｉ）に対応した工程断面を示している。また、図１０（ｅ）〜図１０（ｇ）はウェハ外周部を部分的に拡大した工程断面を示している（図１０（ｂ）（ｉ）〜（ｖｉ）とはウェハ２の向きが上下反対に描かれている。）。
【００６９】
研磨対象であるウェハ２は図１０（ａ）に示したものと同じである。すなわち、ウェハ２の表面３には、内部領域１６に半導体素子や回路９が形成され、それを覆うように厚み３μｍ〜１０μｍ程度のポリイミドコート１４が設けられている。この結果、ウェハ２の内部領域１６の最上面（ポリイミドコート１４の表面。図１０（ａ）では最も下の位置に描かれている。）とその外側の外周部１５の表面との間には３μｍ〜１０μｍ程度の段差Ａが生じている。また、ウェハ２の最外周であるウェハエッジ８には面取り（丸くする加工）６が施されている。
【００７０】
ウェハ２の目標の仕上げ厚は、スタックドＣＳＰ（チップサイズパッケージ）に適合した厚みの薄いチップが得られるように、１００μｍ以下の値に設定されているものとする。
【００７１】
この実施形態では、まず、図４（ａ）（ｉ），図４（ｂ）（ｉ）および図１０（ｅ）に示すように、ウェハ２の内部領域１６と外周部１５との境界に、ウェハ表面３からウェハ２の仕上げ厚よりも深く、かつウェハ２の厚みの途中で止まる深さの切り込み１８を形成する。切り込み１８はウェハ２の厚みの途中で止まっているので、この段階ではウェハ２の内部領域１６と外周部１５とは未だ一体につながっている。分離されるべきウェハ外周部１５には、ウェハ表面３の最上面よりも高さが低い領域の全部が含まれている。実用的には、外周部１５の幅は約５ｍｍ程度で良い。切り込み１８を形成する方法は、例えば、ダイシングを用いれば良い。
【００７２】
次に、図４（ａ）（ｉｉ），図４（ｂ）（ｉｉ）および図１０（ｆ）に示すように、ウェハ２の表面３に支持部材としての保護テープ１を貼り付ける。図１０（ｆ）中に示すように、保護テープ１は、例えば５０μｍ〜２００μｍ厚のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基材１３の片面に１０μｍ〜５０μｍ厚のアクリル系またはＵＶ（紫外線）硬化型の粘着材１２を備えたものとする。そして、ウェハ表面３の側にアクリル系またはＵＶ硬化型の粘着材１２の面を配置する。この保護テープ１の面寸法は、ウェハ２の面寸法と実質的に同じであるものとする。
【００７３】
なお、保護テープ１に補強効果を持たせてウェハ２を確実に支持するために、ＰＥＴ基材１３の厚みを１０μｍ〜１５０μｍ程度に設定するのが望ましい。また、保護テープ１に、裏面研磨工程後のウェハ反りの応力を緩和させる機能を持たせるため、ＰＥＴ基材１３とアクリル系粘着材１２との間に、エラストマ材からなる応力緩和層を設けるのが望ましい。
【００７４】
次に、図４（ａ）（ｉｉｉ），図４（ｂ）（ｉｉｉ）および図１０（ｇ）に示すように、保護テープ１によってウェハ表面３を支持した状態でウェハ裏面３０を研磨して、ウェハ２の厚みを１００μｍ以下の所定の仕上げ厚まで薄くする（研磨後の裏面を符号３０′で示す。）。このようにすれば、裏面研磨工程後には、ウェハ２の内部領域に対して外周部１５が上記切り込み１８によって分離された状態になる。したがって、最初に面取りが施されていたウェハエッジ８に欠けやクラックが生じたとしても、それらがウェハ２の内部領域まで進行することはない。また、裏面研磨工程後、つまり外周部１５分離後に、新たなウェハエッジ２９は表面３と裏面３０′に対して垂直になっている。したがって、ウェハ２の仕上げ厚が１００μｍ以下というような超薄型であっても、ウェハエッジ２９の欠けやクラックを生じることなくウェハ２を薄くできる。
【００７５】
その後、図４（ａ）（ｉｖ），図４（ｂ）（ｉｖ）に示すように、保護テープ１をウェハ表面３に貼り合わせたままで、金属製キャリアフレーム４に張られたダイシングテープ５にウェハ２の裏面３０′を貼り付ける。ダイシングテープ５は、例えば８０μｍ〜２００μｍ厚の塩化ビニル、ポリオレフィン、ＰＥＴなどからなる基材に、５μｍ〜５０μｍ厚のアクリル系粘着材、またはエポキシ系、ポリイミド系などの熱圧着可能な粘着材を塗工したものである。
【００７６】
次に、図４（ａ）（ｖ），図４（ｂ）（ｖ）に示すように、ウェハ表面３から保護テープ１を剥離する。
【００７７】
この後、図４（ａ）（ｖｉ），図４（ｂ）（ｖｉ）に示すように、ダイシングを行う。これにより、スタックドＣＳＰ（チップサイズパッケージ）に適合した１００μｍ以下の厚みのチップ２０が得られる。
【００７８】
この実施形態では、第２実施形態と同様に、ウェハ２の面寸法が６インチ、８インチ、１２インチ径のような規定サイズのまま工程を進めるので、既存設備、既存のウェハカセットをそのまま活用することができる。なお、デメリットは、分離されたウェハ外周部１５（シリコン領域）が裏面研磨の切削抵抗などで飛んでしまい、そのシリコン屑が何らかの障害を及ぼす可能性がある点である。
【００７９】
また、この実施形態では、第３実施形態と同様に、支持部材として保護テープ１を用いているので、裏面研磨工程やダイシングテープ貼付工程、工程間搬送時にウェハ２が保護テープ１によって補強される。ウェハ反りの影響を受けることも無い。したがって、ウェハが割れるのをさらに防止でき、ウェハ製造歩留りをさらに向上させることができる。また、保護テープ１は粘着材１２を備えているので、ウェハ表面３にそのまま貼り合わせることができ、他の粘着部材を要しない。したがって、貼り合わせ工程や貼り合わせ材料を削減でき、製造コストを低減できる。
【００８０】
また、図４（ａ）（ｉｉｉ），図４（ｂ）（ｉｉｉ）に示す裏面研磨を行い、この後、ウェハ裏面３０′に熱圧着可能な接着フィルム貼付、塗工などを行う工程フローでも良い。
【００８１】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明のウェハ研磨方法によれば、ウェハの仕上げ厚が１００μｍ以下というような超薄型であっても、ウェハエッジの欠けやクラックを生じることなくウェハを薄くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）はこの発明の第１実施形態のウェハ研磨方法の工程フローチャートであり、図１（ｂ）は同図（ａ）に対応した工程断面図である。
【図２】図２（ａ）はこの発明の第２実施形態のウェハ研磨方法の工程フローチャートであり、図２（ｂ）は同図（ａ）に対応した工程断面図である。
【図３】図３（ａ）はこの発明の第３実施形態のウェハ研磨方法の工程フローチャートであり、図３（ｂ）は同図（ａ）に対応した工程断面図である。
【図４】図４（ａ）はこの発明の第４実施形態のウェハ研磨方法の工程フローチャートであり、図４（ｂ）は同図（ａ）に対応した工程断面図である。
【図５】図５（ａ）は従来の一般的なウェハ研磨方法の工程フローチャートであり、図５（ｂ）は同図（ａ）に対応した工程断面図である。
【図６】図６（ａ）は従来の別のウェハ研磨方法の工程フローチャートであり、図６（ｂ）は同図（ａ）に対応した工程断面図である。
【図７】図７（ａ）は研磨対象であるウェハを表面に対して垂直方向からみたときの概略構成を示す図、図７（ｂ）はウェハ外周部の同図（ａ）中のＢ−Ｂ線上における拡大断面図である。
【図８】従来のウェハ研磨方法における裏面研磨工程後のウェハ外周部の断面を示す図である。
【図９】この発明の第１実施形態および第２実施形態におけるウェハ外周部に注目した工程断面図である。
【図１０】この発明の第３実施形態および第４実施形態におけるウェハ外周部に注目した工程断面図である。
【符号の説明】
１  保護テープ
２  ウェハ
３  表面
４  キャリアフレーム
５  ダイシングテープ
６  面取り
８，１９，２９  ウェハエッジ
１０  補強用支持基板
１１  両面テープ
１５  ウェハ外周部
２０  チップ
【図１】
2005019435.tif 000003
【図２】
2005019435.tif 000004
【図３】
2005019435.tif 000005
【図４】
2005019435.tif 000006
【図５】
2005019435.tif 000007
【図６】
2005019435.tif 000008
【図７】
2005019435.tif 000009
【図８】
2005019435.tif 000010
【図９】
2005019435.tif 000011
【図１０】
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